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等势面课件


这是花溪的风景名胜——高坡梯田,它 的每一根田埂都是一条“等高线”,每 一块田都是一个“等高面””。

高坡梯田

六、等 势 面

一、等势面的概念
1.等势面:电场中电势相同的各点构成的面, 叫做等势面.
2.用等势面来表示电场中电势的高低类似于 在地图上用等高线表示地形的高低.

3.电场中等势面的形状. (1)点电荷的电场:等势面是以点电荷为球心的 一族球面,如图所示.

(2)匀强电场:等势面是垂直于电场线的一族平 面,如图所示.

(3)等量异种点电荷的电场:等势面如图所示, 两点电荷连线的中垂面为一个等势面.

(4)等量同种点电荷的电场:等势面如图所示.

等量同种点电荷场 中点:E=0,φ ≠0

等量异种点电荷场 中点:E≠0,φ =0

二、等势面的性质
1.在同一等势面上任意两点间的电势差为 零,所以沿同一等势面移动电荷时,电场力做功 为零. 2.电场线跟等势面垂直,并且由高电势的 等势面指向低电势的等势面.
在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功, 这表明电荷受的电场力方向与电荷的移动方向(在 等势面上)始终保持垂直,所以电场钱跟等势面垂 直.由于沿电场线方向电势一定降低,所以电场线 由高电势的等势面指向低电势的等势面.

三、处于静电平衡状态的导体的等势面
因为处于静电平衡状态的导体内部场强处处 为零,在导体的任意两点间移动电荷电场力都不 做功,表明导体内各点(包括表面)的电势都相 等,所以整个导体是等势体,导体表面是等势 面. 推论1:导体处于静电平衡时,导体表面外侧 的电场线跟导体表面垂直. 推论2:地球是处于静电平衡状态的大导体. (1)跟地球相连的导体是等势体 (2)实际中常取地球或与地球相连的导体的 电势作参考,认为它们的电势为零.

四、等势面的用途
1.利用等势面可以形象地描述电场具有 能的性质. 2.由等势面来绘制电场线.

实际中测量电势比测定场强容易,所以常用
等势面研究电场,先测绘出等势面的形状和分布, 再根据电场线与等势面相互垂直,绘出电场线分 布,这样就知道了所研究的电场.

小结:
? 电场中电势相同的各点构成的面,叫做等势面.

? 沿同一等势面移动电荷时,电场力不做功.
? 处于静电平衡状态的导体是等势体,导体表面是 等势面.

巩固练习:
1、关于等势面正确的说法是( C D ) A.电荷在等势面上移动时不受电场力 作用,所以不做功 B.等势面上各点的场强大小相等 C.等势面一定跟电场线垂直 D.两等势面不能相交

巩固练习
? 1.关于等势面的说法,正确的是 ( BC ) ? A.同一等势面、不同等势面上各 点的电势都相等 ? B.各等势面永不相交 ? C.等势面总是和电场线垂直 ? D.等势面都是封闭的曲面

2、一个点电荷,从静电场中的a点移至b点, 其电势能的变化为零,则( A.a、b两点的场强一定相等 B.该电荷一定沿等势面移动 ) D

C.作用于该点电荷的电场力与其移动方
向总是垂直的

D.a、b两点的电势相等

3、如图所示为点电荷产生的电场, 一检验电荷从A点分别移到B、C、D、 E各点,B、C、D、E在以Q为圆心的 圆周上,则电场力做功:( D ) A.从A到B做功最大 B.从A到C做功最大 C.从A到E做功最大 D.做功一样大

4.关于等势面、电场力做功和电场的关 系,下列说法正确的是( AD) A.在等势面上移动电荷,电场力总 是不做功 B.电荷从A点移到B点,电场力做 功为零,则电荷一定是沿等势面移动的 C.在同一个等势面上的各点,场强 的大小必然是相等的 D.电场线总是从电势高的等势面指 向电势低的等势面


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